一、 新能源材料化学研究
主要開展新能源材料與化學電源的基礎和應用基礎研究，包括锂離子電池、锂硫電池、锂空氣電池、新體系二次電池及其關鍵材料。重點探索新材料、開發新技術、創建新體系，發揮新材料與電化學相結合的優勢，體現“材料物理與化學”學科發展的新增長點。
二、新催化材料科學研究
主要致力于重要催化过程中新型催化材料的基础科学与应用研究，包括能源催化、环境催化、新型分子筛、新型多孔材料、固体废弃物综合利用和催化技术等研究。研究所植根于催化材料科学基础，发展有特色、重应用的科學研究与技术开发，并培养新催化材料领域的高端人才。
三、稀土與無機功能材料研究
主要致力于稀土基能源材料、稀土基功能配合物、稀土基功能器件以及稀土基生物醫用材料等方向的研究。研究緊密圍繞國家重大戰略需求和世界科學發展前沿，著力拓展稀土和無機功能材料的新性質和新應用，爲我國稀土戰略資源的開發利用和稀土及無機高新技術産業的可持續發展提供科學與技術支撐和人才儲備。
四、碳納米科技及高分子複合材料研究
主要開展碳納米管、石墨烯的宏量制備及其在超級電容器領域的應用；有機光伏材料及其在太陽能領域的研究；新型納米材料、高分子複合材料的研究與應用。
五、光電磁材料研究
功能無機材料是指由無機物單獨或混合其他物質制成的功能材料。主要開展新型功能無機材料的構築、構效關系與性能優化研究，探索其面向重大應用的基礎性和應用基礎的關鍵科學問題。研究方向包括金屬有機框架材料、分子基材料及物質存儲等。
六、光子學電子學材料研究
以新型光子學和電子學材料和器件爲研究導向，依托以原子層爲單位的先進數字化材料合成和器件制造技術，重點研究先進矽光子學材料、微電子與物理儲能材料、自旋電子學材料、光電轉換材料，構建新型光電子器件與測控平台。
